[发明专利]一种关节轴承专用自动滚铆固定机床

说明书

技术领域

本发明涉及一种机床，特别是一种安装关节轴承专用机床。

背景技术

关节轴承是一种特殊结构的滑动轴承，主要是由一个带外球面的内圈和一个带内球面的外圈组成。关节轴承广泛应用于航空飞行器摆动构件连接。自由状态下关节轴承不同于工作状态下关节轴承，关节轴承的实际性能只有在装配完成后才能表现出来，而安装的方法、配合和安装力将决定关节轴承能否正常工作。结构系统零部件在安装与固定关节轴承过程中，因为轴承座孔公差、轴承座孔倒角尺寸、收压工具、收压力大小等不当，经常导致关节轴承抱死。目前常采用中间件进行铆接或采用螺栓压板进行固定，这些方法都引入了其他件，不宜用于对结构重量有严格要求的场合。在专利申请书（一种装配关节轴承的滚铆固定装置201110083785.X ）中提出了一种将关节轴承安装固定在轴承座孔内的工装，可将关节轴承安装固定在轴承座孔中，通过更换铆压滚和铆压头，可以滚铆固定多种型号的带有V型槽的关节轴承。采用该装置安装固定的关节轴承，能够减少安装过程中的中间件，从而使结构更加紧凑，同时能够满足关节轴承的推出力、启动力矩、游隙（径向游隙和轴向游隙）和表面粗糙度等工艺要求。但是该工装在普通机床上应用时，常出现难以对中、滚铆转速不可调、以及一些参数不可在线测量等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够保证关节轴承安装固定质量并能实现关节轴承的自动对中、滚铆转速的无级可调、以及多种参数的在线测量和超限保护的关节轴承专用自动滚铆固定机床

本发明主要包括有：X、Y、Z三个方向位置粗调手轮、工作滑台、压力-扭矩传感器，关节轴承装夹装置、滚铆固定装置的连接装置、光学投影显示屏、电机、透射与反射照明光源、光学测距器、加载系统和控制系统。其中，X方向位置粗调手轮通过一根X方向的丝杠与工作滑台相连，Y方向位置粗调手轮通过一根Y方向上的丝杠与工作滑台相连，上述两手轮可用于对工作滑台进行X和Y方向的位置粗调；关节轴承装夹装置通过压力-扭矩传感器与工作滑台连接，该压力-扭矩传感器用于检测滚铆过程中滚铆压力和滚铆扭矩，该关节轴承装夹装置用于装夹关节轴承。滚铆固定装置的连接装置安装在上述装夹装置的上方与其相对应，该连接装置与伺服器连接并同安装在该伺服器上的电机处于同一轴线上；电机可以通过联轴器为滚铆固定装置的连接装置提供所需要的旋转运动，伺服器可改变电机的转速。光学投影显示屏安装在上述滚铆固定装置的连接装置外壳的一侧，透射与反射照明光源安装上述连接装置外壳相对的另一侧，光学测距器安装固定在滚铆固定装置的连接装置的外壳的一侧下端，其中，光学投影显示屏和透射与反射照明光源两部件可同时绕滚铆固定装置的连接装置的轴线旋转，也可沿其轴线方向上下移动，光学测距器可随滚铆固定装置的连接装置同步下移，可以在滚铆过程中检测滚铆固定装置的下压量。Z方向位置调整手轮通过齿轮齿条与滚铆固定装置的连接装置连接，可用于对滚铆固定装置在竖直方向上的位置调整。加载系统通过导线与电机相连，为铆床提供所需要的载荷；控制系统通过数据传输线和导线与铆床上的传感器、电机、伺服器等相连，用于对测量参数等数据的处理存储以及对滚铆过程的控制。

本发明的工作过程如下：将关节轴承装夹在关节轴承装夹装置上，将对应的滚铆固定装置装夹在滚铆固定装置的连接装置上，通过X方向位置粗调手轮和Y方向位置粗调手轮调整工作滑台，使关节轴承的中心大约处于滚铆固定装置回转中心的正下方，然后启动铆床，将光学投影显示屏和透射与反射照明光源下拉至与关节轴承大约齐平的位置，启动上述光学投影显示屏和透射与反射照明光源，通过Z方向位置粗调手轮将滚铆轮轮尖调整至接近关节轴承外圈上端面的位置，此时光学投影显示屏接收的信号经过处理器处理并放大呈现在显示屏上，进行X方向细调，使滚铆轮轮尖处于安装槽正上方，将滚铆固定装置旋转180⁰，重复X方向细调，将光学投影显示屏和透射与反射照明光源同步旋转90⁰，进行Y方向细调，将滚铆固定装置旋转180⁰，重复Y方向细调，完成精确对中，通过控制系统中的Z方向细调按钮对滚铆固定装置进行Z方向上的位置细调，使滚铆轮轮尖与关节轴承外圈或座圈上端面齐平，将上述光学投影显示屏和透射与反射照明光源关闭并上移至初始位置，启动光学测距器，通过控制系统输入控制参数和超限保护值后开始进行滚铆。在整个滚铆过程中，滚铆压力、滚铆扭矩和下压量等参数可以在屏幕上形成随时间变化的曲线。滚铆完成后，滚铆固定装置快速上移至初始位置，同时铆床停止工作。将关节轴承和滚铆固定装置拆卸。通过控制系统可以对滚铆固定得到的数据和曲线进行分析研究。